Акумулятори отримали графенову фольгу, яка згинається у 100 000 разів: навіщо це потрібно

Дослідники з Університету Суонсі, Уханьського технологічного університету та Шеньчженьського університету (КНР) розробили масштабований метод створення бездефектної графенової фольги. Вона має виняткову теплопровідність, пише interestingengineering.com.

Вчені зробили прорив у технології зберігання енергії. Вони розробили нову технологію для виробництва великогабаритних графенових струмознімачів. Це допоможе підвищити в рази безпеку і продуктивність літій-іонних акумуляторів і вирішити важливу проблему в технології зберігання енергії.

Фольга має теплопровідність до 1400,8 Вт m-1 К-1 — майже в 10 разів вищу, ніж традиційні мідні та алюмінієві струмознімачі, що використовуються в літій-іонних акумуляторах. Новий метод дає змогу виробляти графенові струмознімачі в масштабах і якості, які можна легко інтегрувати в комерційне виробництво батарей.

Дослідники створили графенову фольгу завдовжки 200 м, яка зберегла свою високу електропровідність навіть після згинання понад 100 000 разів. Така гнучкість відкриває можливості для застосування в гнучкій електроніці та інших передових технологіях.

Покращена здатність розсіювання тепла безпосередньо вирішує важливу проблему безпеки: тепловий розгін (тепловий розгін — це ланцюгова реакція, що виникає через перегрів, яка може призвести до виходу батареї з ладу, пожеж і вибухів, — ред.). Графенові струмознімачі діють як ефективний тепловідвід, запобігаючи надмірному накопиченню тепла та знижуючи ризик теплового розгону.

Щільна, вирівняна структура графену забезпечує надійний бар'єр проти утворення горючих газів і запобігає проникненню кисню в осередки батареї, що запобігає перегріванню. Тепер літій-іонні батареї будуть набагато безпечнішими, надійнішими та довговічнішими.

Дослідницька група продовжує вдосконалювати свій метод. Вона прагне ще більше зменшити товщину графенової фольги та покращити її механічні властивості. Розробники також вивчають використання цього матеріалу в інших типах батарей, як-от окислювально-відновні проточні та натрій-іонні.

Цей прорив являє собою значний прогрес у технології зберігання енергії. Оскільки світ шукає рішення для зміни клімату і потреби в чистій енергії, ця розробка пропонує багатообіцяючий шлях до більш стійкого майбутнього.

Раніше ми повідомляли, що вчені виявили несподіваний спосіб різкого збільшення продуктивності батарей. Експерименти підтвердили, що зарядка за високих струмів має величезний вплив, збільшуючи термін служби середньої тестової батареї на 50%.